Описание работы

Пояснительная записка содержит: 115 печатных листов, 6 разделов, 28 таблиц, 57 рисунков, 2 приложения, 69 использованных источников. Графический материал содержит: 9 листов формата А1, 1 лист А2, 2 листа А3 МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ СТАНОК, ШПИНДЕЛЬ, ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ, ОПТИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ, КОНТРОЛЛЕР, ТОЧНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЯ Целью данного дипломного проекта является разработка автоматизированной системы контроля геометрических параметров деталей в машиностроении. Для достижения этой цели в работе представлен анализ процесса изготовления и контроля качества деталей, производимых на предприятии машиностроительной отрасли (г. Самара). Проведён анализ методов измерений геометрии детали, точности изготовления поверхностей шпинделя токарного станка 16Б16П (SAMAT). Произведён выбор оптического датчика системы контроля геометрических параметров детали. Рассмотрена схема сопряжения датчика с блоком обработки информации, и с контроллером системы. Разработана методика выполнения измер

Аннотация к работе

В своем дипломном проекте я разрабатывала процесс автоматизации контроля геометрических параметров деталей на предприятии...В современных системах станков все чаще применяется метод активного контроля, позволяющий без отрыва от процесса металлообработки контролировать полученные размеры, и соответственно корректировать технологический процесс обработки. Таким образом, обеспечивается высокая степень автоматизации процесса контроля...Активный контроль на токарных станках может быть прямым, когда измеряется деталь, и косвенным, когда измеряется перемещение формообразующих узлов станка. При прямом методе измерения могут быть измерения перед обработкой, в процессе обработки и после обработки...Согласно представленной классификации для контроля наружных поверхностей деталей и их отклонений формы и взаимного расположения логично использовать метод активного контроля с измерениями в процессе обработки...Для контроля внутренних поверхностей целесообразно использовать косвенный метод активного контроля, заключающийся в фиксации перемещений формообразующих узлов станка таких как суппорт и резцедержатель....В системах активного контроля измерительные комплексы интегрированы в систему станка, для контроля используются высокоточные датчики перемещений. Мной была проведена классификация наиболее широко применяемых датчиков для контроля геометрии и перемещений ....Непосредственный контроль обработанной поверхности должен вестись на расстоянии от поверхности, поскольку деталь движется с очень высокой скоростью в шпинделе обрабатывающего станка, следовательно контактные методы в данном случае не применимы. Подведение к детали контактного щупа подразумевало бы остановку процесса обработки, а в разрабатываемой системе это неприемлемо. Таким образом, необходим датчик для непосредственного контроля детали, при этом датчик должен располагаться на расстоянии от детали. В качестве такого датчика будет использоваться триангуляционный датчик перемещений....На основании выбранных методов контроля и типов датчиков была построена структурная схема системы автоматизации процесса контроля геометрических параметров деталей ....Для обеспечения такой точности перемещений в систему введены высокоточные серводвигатели и драйверы к ним...Для контроля износа режущей кромки резца и его координат в систему введен второй триангуляционный датчик, построенный по методу лазерного микрометра...Выбор конкретных типов инкрементальных линеек проводился исходя из технических характеристик станка с ЧПУ CAK50135di–SMTCL.....Так в качестве инкрементальных линеек системы были выбраны высокоточные линейки фирмы Heidenhain ....В качестве триангуляционного датчика для контроля размеров и поверхности обрабатываемых деталей был выбран датчик LK-H150 производства компании Keyence (Япония). ....В качестве датчика для контроля профиля режущей кромки резца был выбран лазерный сканирующий микрометр на базе триангуляционных датчиков фирмы Takikawa Engineering (Япония)....Перед началом измерений необходимо провести калибровку координатных осей системы, настроить соосность оси триангуляционного датчика контроля детали с осью резцедержателя....Во время измерений положение датчика LK-H150 настраивается точно по оси резца так, чтобы непосредственно во время резания проводить активный контроль внешней обрабатываемой поверхности детали.....Внутренние размеры и их отклонения контролируются по координатным перемещениям суппорта и резцедержателя системы с учетов стабильности положения резца и износа его режущей кромки.....В дипломном проекте освещены вопросы метрологического обеспечения. Мной была определена методика выполнения контроля, рассмотрена государственная схема поверки для средств измерений длины в части, применимой для разработанной системы контроля геометрических параметров [СамГТУ 200501.033.ХХХ.13]. Рассмотрена методика калибровки триангуляционных датчиков на базе представленной поверочной схемы и с применением концевых мер длины 4-ого разряда [СамГТУ 200501.033.ХХХ.14]. Рассчитана точность системы контроля по всем каналам. В работе рассмотрены вопросы стандартизации и менеджмента качества на предприятии _____ Подробно освещены вопросы обеспечения безопасности жизнедеятельности. Проведен расчет экономической эффективности, рассчитан срок окупаемости, который составил 1 год 9 месяцев. Рассмотрены вопросы экологии на предприятии.